3. 硬件选型与配置交付
硬件选型与配置交付，是自动化项目从“需求”走向“可采购、可编程、可施工”的关键一步。在TIA Portal中，这一步并不是简单地“在硬件目录里拖几个模块”，而是要围绕控制规模、通信架构、现场分布、驱动功率、HMI尺寸与安装方式等条件，形成一套可订货、可组态、可交付的硬件配置结果。最终交付物通常包括：硬件配置清单（含订货号与数量）、TIA Portal设备组态截图或导出文件、I/O分配与地址规划表、网络拓扑与IP规划表，以及必要的选型说明。
一、选型输入：先把需求翻译成硬件约束
在打开TIA Portal硬件目录之前，建议先把项目需求整理成可量化的输入条件。以一条典型的包装输送线为例，假设需要控制3台异步电机（2.2kW、1.5kW、0.75kW各一台）、2台伺服轴、约48点数字量输入、32点数字量输出、8路模拟量输入（压力、温度、流量），并配置一台10英寸触摸屏用于现场操作。现场设备分布在约60米长的产线上，控制柜位于产线中部。这些条件会直接决定PLC系列、I/O模块数量、分布式IO站点数量、驱动类型以及HMI规格。
选型时通常遵循“先CPU、再I/O、后通信与驱动、最后HMI”的顺序。CPU的选型要看程序容量、运算性能、通信接口数量、运动控制轴数以及是否需要冗余。对于上述规模，S7-1200 CPU 1215C DC/DC/DC通常可以满足中小型产线需求；若伺服轴数较多或需要更快的扫描周期，则应考虑S7-1500系列。CPU的订货号必须与固件版本、接口类型匹配，例如CPU 1215C DC/DC/DC的订货号为6ES7215-1AG40-0XB0，其中“DC/DC/DC”表示电源、输入、输出均为直流24V。
二、在硬件目录中完成设备添加与订货号确认
TIA Portal的硬件目录按“控制器、HMI、驱动、分布式IO、通信模块”等类别组织。添加设备时，先在“设备和网络”中新建PLC，选择对应CPU订货号；再添加HMI，选择面板型号与尺寸；驱动部分根据电机类型选择G120、V90或SINAMICS系列；分布式IO则根据现场分布选择ET 200SP、ET 200MP或ET 200eco PN。每个设备添加后，TIA Portal会自动生成设备视图与网络视图，订货号会显示在设备属性中，可直接用于采购。
订货号确认是交付中最容易出错的环节。同一系列CPU可能因接口数量、内存大小、固件版本不同而有多个订货号；I/O模块也分基础型、标准型、高速型。建议在硬件目录中逐项核对“订货号 + 固件版本 + 接口类型 + 通道数 + 电压等级”。例如数字量输入模块SM 1221 DI 16×24VDC的订货号为6ES7221-1BH32-0XB0，模拟量输入模块SM 1231 AI 8×13位为6ES7231-4HF32-0XB0。若现场需要热插拔或冗余，还需确认模块是否支持相应功能。
三、I/O分配与地址规划
硬件组态完成后，必须进行I/O地址规划。TIA Portal默认会给每个模块分配起始地址，但实际项目中建议手动规划，避免后期修改导致地址混乱。通常按“站点 + 模块 + 通道”的规则分配，例如PLC本体DI从I0.0开始，ET 200SP站点1的DI从I10.0开始，站点2的DI从I20.0开始。模拟量输入从IW64开始，输出从QW64开始。地址规划表应包含：设备名称、模块订货号、通道类型、通道号、地址、信号名称、信号类型、备注。这张表既是编程依据，也是电气接线与现场调试的依据。
对于分布式IO，还需规划站点编号与IP地址。例如PLC为192.168.0.1，HMI为192.168.0.2，ET 200SP站点1为192.168.0.11，站点2为192.168.0.12，G120C为192.168.0.21，V90为192.168.0.22。设备名称在PROFINET通信中比IP更重要，建议采用“产线号-设备类型-序号”的命名规则，如“PK-LINE1-PLC01”“PK-LINE1-IO01”。
四、硬件配置文档输出
硬件配置文档是交付的核心成果，通常包含以下内容：第一，硬件配置清单，列出所有设备的名称、型号、订货号、数量、供应商、备注；第二，TIA Portal设备组态截图，包括设备视图、网络视图、拓扑视图；第三，I/O地址分配表；第四，网络与IP规划表；第五，选型说明，记录关键选型依据，例如为什么选择S7-1200而不是S7-1500，为什么选择ET 200SP而不是ET 200MP。文档应保存为PDF或Excel，并与TIA Portal项目文件一同归档。
五、常见问题与检查要点
硬件选型与配置交付中，最常见的问题包括：订货号与实物不符、固件版本不匹配、I/O模块数量不足、分布式IO站点供电未计算、PROFINET设备名称重复、IP地址冲突。检查时建议逐项核对：CPU固件版本是否与TIA Portal版本兼容；每个模块的订货号是否完整；ET 200SP的基座单元是否与模块匹配；G120C的功率是否与电机匹配；HMI是否支持所需画面分辨率；网络拓扑是否形成环网或冗余。只有这些检查通过，硬件配置文档才具备交付条件。
完成硬件选型与配置交付后，项目就具备了采购、编程和现场施工的基础条件。下一阶段的工作将围绕软件编程、HMI画面组态和驱动参数设置展开，而所有这些工作都建立在准确的硬件配置之上。